Teil Sandhaas

a. (Kiefer und Robinie)

b. i.     Nadelholz: Tracheiden (tot) und Parenchym

  ii.     Laubholz: Arbeitsteilung; versch. Tracheiden; Gefäße und Parenchym

• Rinde/Borke/Bast, Jahrringe, Markröhre, Splint- und Kernholz

c. Jahrringbreiten (Laub/Nadelholz)

i.     Insgesamt: beruhen auf Zellwanddicken äußern sich in unterschiedlichen Rohdichten

ii.     Laubholz: bei größeren Jahrringen nimmt der Spätholzanteil zu, Frühholz konstant

iii.     Nadelholz: bei größeren Jahrringen nimmt Frühholzanteil zu, Spätholz konstant

a.  i.     Splintholz: zur Wasserleitung u. Speicherung, lebende Zellen, physiologisch aktiv

ii.     Kernzholz: Stabilisierungs- und Festigkeitsfunktion, parenchymatische Zellen sind abgestorben und ihre Stärkedepots aufgelöst, Tüpfel geschlossen, Inhaltsstoffe eingelagert, dunkler, höhere Dauerhaftigkeit, idR weniger Feucht

b. Kernholz ist dauerhafter

c.  i.     Kern: Stabilisierung und Festigkeit; Splint: Wasserleitung und Speicherung

d.  i.     Splintholz ist weniger dauerhaft (?????)

e.  Beim Splintholz sind die Tüpfel nicht geschlossen und keine Inhaltsstoffe eingelagert und Stärke vorhanden und mehr Feuchtigkeit à interessanter für holzzersetzende Insekten oder Pilze

a. i.     Orientierung der Cellulose-Fibrillen zeigt die Richtung der höchsten Zugfestigkeit an

    ii.     Bei Druck: Cellulosefibrillen als lange, schlanke Stützen durch verstärkende, leicht geneigten inneren und äußeren Schichten am Ausknicken gehindert

b.  i.     Mittellamelle: verbindet benachbarte Zellen, Lignin (Druckfestigkeit) und Pektin (Kitt)

      ii.     Primärwand: Streuungstextur der Cellulose (Formstabilität)

    iii.     Sekundärwand: viel Cellulose-Mikrofibrillen, drei Schichten mit unterschiedlicher Orientierung der CelluloseMf

  iv.     Tertiärwand: viel Lignin, grenzt zum Zelllumen hin ab

v.     Zelllumen: mit Luft oder Waser gefüllter Zellraum

c.    i.     Cellulose ähnlich zu Strohhalmen mit hoher Zugfestigkeit. Lignin als Verklebung hat niedrigere Tragfähigkeit

       ii.     Unter axialer Druckfestigkeit höhere Festigkeit als unter Querdruck

a. Materialeigenschaften sind in den unterschiedlichen Materialrichtungen unterschiedlich stark unterschiedilch und lokale Wuchseinflüsse (Äste, Früh-/Spätholz) haben großen Einfluss auf die mech. Eigenschaften. Grob kann man die Richtungen Tangential/ Longitudinal und Radial unterscheiden. Festigkeiten und andere Eigenschaften weichen stark voneinander ab.

Für fehlerfreies Material gilt:

i.     E-Modul             längs / radial / tangential:          22 / 1,8 /1

ii.     Druckfestigkeit       längs / radial / tangential:       18 / 1 / 1,2

a.    i.     Duktil: Druck in Faserrichtung, Druck orthogonal Faserrichtung

       ii.     Spröde: Zug in Faserrichtung (Faserbruch oder Faserverbund versagt in Mittellamelle), Zug orthogonal Faserrichtung (Faserbruch oder Fasertrennung); Längsschub; Rollschub (v.a. bei Holzwerkstoffen wie Brettsperrholz, in RT-Ebene)

b. Cellulose hat niedrige Zugfestigkeit rechtwinklig zur Molekülkette. Cellulose fast nur axial orientiert

c. Hptsl. Auswirkung auf Zugfestigkeit in Faserrichtung. Faserverlauf gestört durch Äste.

d.

Tritt vor allem bei spröden Versagensarten auf. Beschreibt die Abnahme insbesondere der Zugfestigkeit in Faserrichtung mit zunehmendem Bauteilvolumen. Basiert auf mesoskopischen Eigenschaften und Einflüssen wie zB Ästigkeit (bis zu 85% verringerte Zugfestigkeit bei vielen Ästen)

a.      Feinbau der Zellwand:

i.     Cellulose Kettenmoleküle —> Elementarfibrille mit Wasserstoffbindungen —> Mikrofibrille mit Inermicellarräumen —> Makrofibrillen mit interfibrillaren Räumen

b.      Verthyllungen

i.     Um Gefäße abzuschließen, Umwandlung von Splint in Kernholz, bei Robinie, wichtig für Dauerhaftigkeit

c.      Inhaltsstoffe

                                                    i.     Fette, Öle, Harze Wachse

                                                   ii.     Eiweiße, Stärke, Zucker

                                                  iii.     Gerbstoffe, Farbstoffe, Bitterstoffe

                                                  iv.     Säure, Salze

                                                   v.     Mineralstoffe

a.

b. Schub ist spröde

c. Es gibt Rollschub und Längsschub

d.   Spröde; höher als Zug orthogonal in Faserrichtung

a.

b. Zug – reduziert; Druck größer

e. Uniaxiale Festigkeiten werden nicht erreicht. Quadratische Annahme

a. Nein, da lediglich Holzverfärbend (genau wie Schimmelpilz)

b.    i.     Holzzerstörende Pilze: Moderfäulepilz, Braunfäulepilz, Weißfäulepilz

      ii.     Moderfäule: baut Cellulose ab; Laubhölzer anfälliger; nahe Erdboden

       iii.     Braunfäule: im Innenbereich, v.a. Nadelholz, Würfelbruch, dazu gehört der Echte Hausschwamm

c. Pilze allgemein ab 20% Holzfeuchte

i.     Nadelholz: bildet Druckholz aus, Rotholz aufgrund von Lignin-Einlagerung, höhere Rohdichte und Härte, erhöhtes axiales Quell- und Schwindmaß

ii.     Laubholz: bildet Zugholz aus, Weißholz aufgrund geringerer Lignin-Einlagerung, hohe Zugfestigkeit aufgrund dickerer Sekundärwandschicht mit viel Cellulose und kleinem Mikrofibrillenwinkel, schwindet auch sehr stark